题目内容
下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A.用氯化铁溶液腐蚀铜板:Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+
B.碘水中通入适量的SO2:SO2+I2+2H2O= 2I-+SO42—+4H+
C.AlCl3溶液中加入足量氨水:Al3++4NH3·H2O= AlO2—+4NH4+ +2H2O
D.0.5mol/LNaHSO4与0.5mol/LBa(OH)2混合至溶液呈中性:Ba2++OH-+SO42—+H+=BaSO4↓+H2O
氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:
(1)氨气的制备
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①氨气的发生装置可以选择上图中的 ,反应的化学方程式为 。
②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→ (按气流方向,用小写字母表示)
(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2 (两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
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操作步骤 | 实验现象 | 解释原因 |
打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中 | ①Y管中 | ②反应的化学方程式 |
将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温 | Y管中有少量水珠 | 生成的气态水凝聚 |
打开 | ③ | ④ |
Ⅰ.甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应 | 平衡 常数 | 温度/℃ | |
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2(g) | K3 | ||
(1) 据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=________(用K1、K2表示)。500 ℃时测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v正__________v逆(填“>”、“=”或“<”)。
(2) 对于反应③,在相
同温度和容积不变时,能说明该反应已达平衡状态的是
A.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶3∶1∶1
B.容器内压强保持不变
C.
H2的消耗速
率与CH3OH的消耗
速率之比为3∶1
D.容器内的密度保持不变
Ⅱ.超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)ΔH<0
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)(mol/L) | 1.00×10-3 | 4.50×10- 4 | 2.50×10- 4 | 1.50×10- 4 | 1.00×10- 4 | 1.00×10- 4 |
c(CO)(mol/L) | 3.60×10- 3 | 3.05×10- 3 | 2.85×10- 3 | 2.75×10- 3 | 2.70×10- 3 | 2.70×10- 3 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化
对催化剂催化效率的影响):
(1)前2s内的平均反应速率υ(N2)= ,CO的平衡转化率为____________。(结果均保留两位有效数字)
(2)写出该反应的平衡常数K的表达式________________。
(3)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 。
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(4)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。某同学设计了三组实验,实验条件已经填在下面实验设计表中。
实验 编号 | T(℃) | NO初始浓 (mol/L) | CO初始浓度 (mol/L) | 催化剂的比表面积(m2/g) |
Ⅰ | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
Ⅱ | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 124 |
Ⅲ | 350 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 124 |
①以上三组实验的实验目的是_______________________。
②请在给出的坐标图中,画出上表中的第三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图。![]()